-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehlager für ein Deckenstativ. Derartige Deckenstative an Decken von Räumen werden bevorzugt im medizinischen Bereich eingesetzt. Schwenkarme können mit Hilfe dieser Drehlager an der Raumdecke drehbar gelagert werden und an ihrem von der Decke abgewandten Ende medizinisches Gerät tragen.
-
In vielen Fällen ist eine Begrenzung des Schwenkbereichs der Schwenkarme gewünscht, und somit auch des Drehlagers. Aus
EP 3 168 520 B1 ist ein Drehlager für ein Deckenstativ nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden.
-
Es weist ein Gehäuse auf eine um eine Längsachse herum drehbaren Welle, die in einem einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse drehbar ist, mit einem gehäuseseitigen ersten Anschlag 119 sowie zwei wellenseitige zweite Anschläge 120, die in Umfangsrichtung um die Längsachse herum beabstandet zueinander angeordnet sind. Der erste Anschlag schlägt in Endlagen des Drehbereichs an die zweiten Anschläge an. Die beiden Anschläge sind durch Blöcke 120 gebildet, die mittels Befestigungsschrauben wellenseitig festgeschraubt werden können. Wellenseitig sind eine Vielzahl von Bohrungen vorgesehen, an die diese Blöcke festgeschraubt werden können. Es werden abhängig vom gewünschten Schwenkbereich zwei Bohrungen benötigt, um die Blöcke festzusetzen.
-
Die wellenseitigen Bohrungen definieren ein Raster für die Positionierung der Blöcke. Wenn ein Block versetzt werden soll, müssen die Schrauben gelöst werden und der Block wird verschoben entlang des Rasters. Es können nur Schwenkbereiche eingestellt werden, die in die Teilung des Rasters passen. Wenn diese Bohrungen als Gewindebohrungen ausgeführt sind, muss eine Vielzahl von Gewindebohrungen bereitgestellt werden.
-
Aufgabe der Erfindung war es, ein Drehlager anzugeben, das demgegenüber vereinfacht ist und ein Einstellen eines gewünschten Schwenkbereiches auf einfache Weise ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch das Drehlager gemäß Anspruch 1 gelöst. Das Drehlager für ein Deckenstativ ist versehen mit einem Gehäuse, und mit einer um eine Längsachse herum drehbaren Welle. Das Gehäuse kann Teil des ortsfesten Deckenstativs sein und beispielsweise hülsenförmig ausgebildet sein. Die in dem Gehäuse angeordnete Welle kann ebenfalls hülsenförmig ausgebildet sein und ein Ende eines Schwenkarmes eines Schwenkarmsystems tragen.
-
Die Welle ist über einen einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse drehbar oder schwenkbar angeordnet. Der Drehbereich ist in einem weiten Bereich einstellbar, der kleiner als 360 Grad beträgt, bezogen auf einen Schwenkwinkel um die Längsachse der Welle.
-
Gehäuseseitig ist ein erster Anschlag eingerichtet. Dieser erste Anschlag kann in günstiger Weise durch ein separates Bauteil bereitgestellt werden, das an dem Gehäuse befestigt ist, beispielsweise angeschraubt. Eine Variante ist durch einen Bajonett-Verschluss möglich, dessen Stift in einer Gehäusebohrung aufgenommen ist und mit dem zweiten Anschlag zusammenarbeitet. Ferner ist mindestens ein wellenseitiger zweiter Anschlag eingerichtet, der in Umfangsrichtung um die Welle herum zum Einrichten des Drehbereichs frei verstellbar gegenüber der Welle und wellenseitig festsetzbar ist.
-
Vorzugsweise sind zwei zweite Anschläge eingerichtet, wobei einer der beiden zweiten Anschläge wellenseitig fest sein kann. Jedoch kann auch dieser andere zweite Anschlag frei verstellbar sein. Im Fall von zwei wellenseitigen zweiten Anschlägen sind diese in Umfangsrichtung um die Längsachse der Welle herum beabstandet zueinander angeordnet.
-
Der erste Anschlag schlägt in Endlagen des Drehbereichs an die zweiten Anschläge an. Wenn der Schwenkarm verschwenkt wird, die Welle also gegenüber dem Gehäuse verschwenkt schlagen in der einen Drehrichtung der eine zweite Anschlag und in der entgegengesetzten Richtung der andere der beiden zweiten Anschläge gegen den ortsfesten ersten Anschlag an. Der erste Anschlag greift in Umfangsrichtung um die Schwenkachse der Welle herum gesehen zwischen die beiden zweiten Anschläge ein.
-
Eine Variante sieht vor, das einer der beiden zweiten Anschläge wirkungslos bleibt, der Schwenkbereich der Welle also lediglich durch den einen zweiten Anschlag bestimmt wird.
-
Der wenigstens eine zweite Anschlag ist als Nutenstein ausgebildet und in einer wellenseitigen Klemmnut in Umfangsrichtung verschieblich angeordnet und mittels Klemmmittel lösbar wellenseitig festgeklemmt. Auf diese Weise ist eine stufenlose Einstellung eines Drehbereichs für die Welle einstellbar. Die Nutensteine können in die Klemmnut eingesetzt sein vor der Montage der Welle mit dem Gehäuse. Zum Festklemmen des Nutensteins können die Nutensteine Klemmmittel beinhalten, die mittels eines Werkzeuges betätigt werden, um den Nutenstein in der Klemmnut so weit aufzuspreizen, dass dieser reibschlüssig in der Klemmnut festgesetzt ist.
-
Die Klemmnut kann zum ersten Anschlag hin - vorzugsweise durch einen Schlitz - geöffnet und mit einem Hinterschnitt versehen sein, den der Nutenstein überlappt, wobei das Klemmmittel gegen einen um die Längsachse herum angeordneten Nutboden der Klemmnut angedrückt sein kann, wobei der Nutenstein an dem dem Nutboden gegenüber liegenden Hinterschnitt der Klemmnut abgestützt ist. In diesem Sinn kann ein Aufspreizen des Nutensteins zum Festklemmen in der Klemmnut durchgeführt werden.
-
Die Klemmnut kann im Drehbereich des Drehlagers einen umfangsseitig durchgängig geöffneten Schlitz aufweisen, in den der erste Anschlag und der zweite Anschlag eingreifen. Diese Ausbildung ist zweckmäßig, wenn die Welle zylindrisch ausgebildet ist und in das Gehäuse eingesetzt ist, das eine hohlzylindrische Aufnahme für die Welle hat. Ein am Innenumfang der hohlzylindrischen Aufnahme angeordneter erster Anschlag kann radial nach innen vorspringen und in den Schlitz eingreifen, der umfangsseitig durch die beiden zweiten Anschläge begrenzt sein kann.
-
Der Schlitz beginnt am Außenumfang der Klemmnut und reicht bis zum Nutboden der Klemmnut.
-
Das Klemmmittel kann eine Klemmschraube aufweisen, die in eine Gewindebohrung des Nutensteins eingeschraubt ist und von außen durch ein Durchgangsloch hindurch zugänglich betätigbar ist. Wenn beispielsweise die Welle in der beschriebenen Weise in die hohlzylindrische Aufnahme eingesetzt und das gehäuseseitige Durchgangsloch auf Höhe des wellenseitigen Schlitzes eingerichtet ist kann von außen ein stiftförmiges Werkzeug durch die Gehäuseöffnung durchgeführt und in Eingriff mit der Klemmschraube gebracht werden. Die Schraube kann einen Innensechskant aufweisen und das Werkzeug kann ein passender Außensechskantschlüssel sein.
-
Das Durchgangsloch kann zur Aufnahme des ersten Anschlags ausgebildet sein. In diesem Fall übernimmt das Durchgangsloch eine Doppelfunktion: einerseits dient sie als Werkzeugdurchführung und andererseits als Aufnahme des ersten Anschlages. In diesem Fall kann das Durchgangsloch als Gewindebohrung und der erste Anschlag als mit der Gewindebohrung verschraubte Anschlagschraube ausgebildet sein.
-
Die Welle kann eine erste Hülse sowie eine koaxial zu der ersten Hülse angeordnete zweite Hülse aufweisen, die gemeinsam die Klemmnut für den Nutenstein bilden. In diesem ist an beiden Klemmhülsen jeweils ein Abschnitt der Klemmnut gebildet, der auf einfache Weise hergestellt werden kann. Der Hinterschnitt und der Schlitz sind erst mit dem Zusammensetzen der beiden Hülsen gebildet.
-
Die erste Hülse kann mit einem Außengewinde und die zweite Hülse kann ein mit dem ersten Gewinde verschraubtes zweites Gewinde aufweisen, wobei die erste und die zweite Hülse vorzugsweise an ihrem Außenumfang jeweils eine radial vorspringende ringförmige Schulter aufweisen, zwischen die ein am Innenumfang des Gehäuses ausgebildeter, nach radial innen vorspringender ringförmiger Vorsprung eingreift, wobei zwischen jeder Schulter und dem Vorsprung jeweils ein Wälzlager angeordnet ist.
-
Die Schultern sowie dessen ringförmiger Vorsprung können koaxial zueinander angeordnete Kegelflächen aufweisen, wobei zwischen der Kegelfläche jeder Schulter und der dieser Kegelfläche zugewandten Kegelfläche des ringförmigen Vorsprunges jeweils ein Schrägnadellager angeordnet ist, wobei eine Vorspannung der Schrägnadellager einstellbar ist durch eine Schraublage der miteinander verschraubten Hülsen.
-
Die Einstellung der gewünschten Vorspannung kann mit der Montage des Drehlagers auf einfache Art und Weise durchgeführt werden: wenn das Gehäuse etwa rohrförmig ausgebildet ist können die beiden Wälzlager eingesetzt werden, das eine von der einen axialen Gehäuseseite aus, das andere Wälzlager von der gegenüberliegenden axialen Gehäuseseite aus. Anschließend kann die innere Hülse von der einen axialen Gehäuseseite aus eingeführt werden, und die äußere Hülse von der anderen Seite aus; in dem Gehäuse werden die beiden Hülsen miteinander verschraubt. Mit dem Verschrauben der beiden Hülsen nähern sich die Kegelflächen der beiden Hülsen axial dem radialen ringförmigen Vorsprung des Gehäuses an. Die zwischen dem Vorsprung und den beiden Kegelflächen der beiden Hülsen angeordneten Wälzlager sind schließlich mit dem gewünschten Lagerspiel oder Vorspannung eingestellt.
-
Ein besonders vorteilhaftes Drehlager ermöglicht den Wechsel von zwei voreingestellten Schwenkbereichen, ohne Lageveränderung auch nur eines der Nutensteine. Zu diesem Zweck sind die beiden zweiten Anschläge gebildet durch einen kürzeren Anschlag sowie durch einen längeren Anschlag, die sich beide in Richtung auf den ersten Anschlag unterschiedlich weit erstrecken. Der erste Anschlag erstreckt sich in Richtung auf die zweiten Anschläge wahlweise derart weit, dass der erste Anschlag in Richtung auf die zweiten Anschläge entweder beide zweiten Anschläge überlappt für einen formschlüssigen Anschlag in beiden Drehrichtungen oder lediglich den längeren Anschlag für einen formschlüssigen Anschlag in beiden Drehrichtungen.
-
Im Fall der ersten Alternative ist der kleinere voreingestellte Schwenkbereich wirksam. Der erste Anschlag kann wie zuvor beschrieben durch eine Anschlagschraube gebildet sein, die in die Gehäusebohrung eingeschraubt wird. Die Anschlagschraube wird so tief eingeschraubt, bis sie beide zweiten Anschläge für einen formschlüssigen Anschlag überlappt. Beide zweite Anschläge sind wirksam.
-
Im Fall der zweiten Alternative überrollt der wellenseitige kürzere zweite Anschlag den gehäuseseitigen ersten Anschlag ohne mit diesem in Kontakt zu gelangen. Zu diesem Zweck wird die Anschlagschraube lediglich so tief in die Gehäusebohrung eingeschraubt, dass sie lediglich einen der beiden zweiten Anschläge für einen formschlüssigen Anschlag überlappt. Wird nun die Welle verschwenkt um die Längsachse, schlägt der längere zweite Anschlag in den Endlagen des Schwenkbereichs gegen den gehäuseseitigen Anschlag an; in der einen Schwenkrichtung mit dem einen umfangsseitigen Ende, in der anderen Schwenkrichtung mit dem anderen umfangsseitigen Ende. Innerhalb dieses maximalen Schwenkbereichs bleibt der kürzere zweite Anschlag wirkungslos und überrollt den ersten Anschlag.
-
Der erste Anschlag kann für die wahlweise Aktivierung der beiden voreingestellten Schwenkbereiche durch zwei unterschiedlich lange Anschlagschrauben gebildet sein; eine kürzere Anschlagschraube für den größeren Schwenkbereich, eine längere Anschlagschraube für den kleineren Schwenkbereich.
-
In bekannter Weise kann das Drehlager mit einer Bremseinrichtung zum Bremsen von Schwenkbewegungen der Welle gegenüber dem Gehäuse versehen sein. In Frage kommen vorzugsweise passive elektrische Bremsen.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei in insgesamt sechs Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine räumliche Darstellung eines Drehlagers,
- 2 ein Ausschnittvergrößerung der 1,
- 3 einen Längsschnitt durch das Drehlager,
- 4 eine Detailvergrößerung des Drehlagers der 2
- 5 eine Variante des Drehlager in einem Teilschnitt, und
- 6 eine weitere Variante in einem Teilschnitt.
-
Das in den 1, 2 und 3 abgebildete Drehlager für ein Deckenstativ ist mit einem Gehäuse 1 und mit einer um eine Längsachse herum drehbaren Welle 2 versehen, die in einem einstellbaren Drehbereich gegenüber dem Gehäuse 1 schwenkbar ist. Ferner ist ein gehäuseseitiger erster Anschlag 3 eingerichtet, sowie mit mindestens zwei wellenseitige zweite Anschlägen 4, die in Umfangsrichtung um die Längsachse herum beabstandet zueinander angeordnet sind. Der erste Anschlag 3 schlägt in Endlagen des Drehbereichs an die zweiten Anschläge 4 an von denen wenigstens einer in Umfangsrichtung um die Welle 2 herum zum Einrichten des Drehbereichs verstellbar und wellenseitig festsetzbar angeordnet ist.
-
Die Welle 2 ist an ihrem zylindrischen Außenumfang mit einer kreisförmig um die Längsachse gekrümmten endlosen Klemmnut 5 versehen, die in einer Ebene quer zur Längsachse der Welle 2 angeordnet ist. Zwei zweite Anschläge 4 sind jeweils als Nutenstein 6 ausgebildet und in der Klemmnut 5 in Umfangsrichtung verschieblich angeordnet. Jeder Nutenstein 6 weist ein durch eine Klemmschraube 9 gebildetes lösbares Klemmmittel 7 zum Festklemmen an der Welle 2 auf.
-
Die Detailvergrößerung in 4 zeigt deutlich die Anordnung des Nutensteins 6 in der Klemmnut 5. Die Klemmnut 5 ist zum ersten Anschlag 3 hin geöffnet und mit einem Hinterschnitt 8 versehen, den der Nutenstein 6 überlappt. Die Klemmschraube 9 ist in eine Gewindebohrung 12 des Nutensteins 6 eingeschraubt und mit ihrem Schraubenende 10 gegen einen um die Längsachse herum angeordneten Nutboden 11 der Klemmnut 5 angedrückt. Der Nutenstein6 stützt sich an dem dem Nutboden 11 gegenüber liegenden Hinterschnitt 8 der Klemmnut 5 ab. Die Klemmnut 5 weist im Drehbereich des Drehlagers einen umfangsseitig durchgängig geöffneten Schlitz 16 auf in den der Nutenstein 6 eingreift. In diesen Schlitz 16 greift ebenfalls der erste Anschlag 3 ein (2).
-
Den 1 und 2 kann ferner entnommen werden, dass das Gehäuse 1 ein Durchgangsloch 13 zur Aufnahme des ersten Anschlags 3 aufweist, der im Ausführungsbeispiel durch eine Anschlagschraube 14 gebildet ist, die in eine das Durchgangsloch 13 bildende Gewindebohrung 15 eingeschraubt ist. Die Gewindebohrung 15 liegt in der Ebene, in der die Klemmschraube 9 des Nutensteins 6. Die Klemmschraube 9 ist von außen durch die Gewindebohrung 15 des Gehäuses 1 hindurch zugänglich betätigbar. Ein nicht dargestellter Außensechskantschlüssel kann im Ausführungsbeispiel durch die Gewindebohrung 15 durchgeführt und in Eingriff mit dem Schraubenkopf der Klemmschraube 9 gebracht werden, um den Nutenstein 6 festzuklemmen oder zu lösen.
-
3 zeigt deutlich den mehrteiligen Aufbau der Welle 2, die eine erste Hülse 17 sowie eine koaxial zu der ersten Hülse 17 angeordnete zweite Hülse 18 auf, die gemeinsam die Klemmnut 5 für den Nutenstein 6 bilden.
-
Die erste hohlzylindrische Hülse 17 ist mit einem Außengewinde 19 und die zweite hohlzylindrische Hülse 18 weist ein mit der ersten Hülse 17 verschraubtes Innengewinde 20 auf. Die erste und die zweite Hülse 17,18 weisen jeweils eine radial nach außen vorspringende ringförmige Schulter 21, 22 auf, zwischen die ein am Innenumfang des Gehäuses 1 ausgebildeter ringförmiger Vorsprung 23 eingreift, wobei zwischen jeder Schulter 21 und dem ringförmigen Vorsprung 23 jeweils ein Wälzlager 24 angeordnet ist, das im Ausführungsbeispiel durch ein Schrägnadellager 25 gebildet ist. angeordnet ist.
-
Die wellenseitigen Schultern 21, 22 sowie der gehäuseseitige ringförmige Vorsprung 23 weisen koaxial zueinander angeordnete Kegelflächen 26, 27, 28, 29 auf wobei zwischen der Kegelfläche 26, 27 jeder Schulter 21, 22 und der dieser Kegelfläche 26, 27 zugewandten Kegelfläche 28, 29 des ringförmigen Vorsprungs 23 jeweils eines der Schrägnadellager 25 angeordnet ist. Eine Vorspannung oder ein Lagerspiel der Schrägnadellager 25 ist einstellbar durch eine Schraublage der miteinander verschraubten Hülsen17, 18 der Welle 2.
-
5 zeigt eine Variante des beschriebenen Drehlagers, die sich lediglich durch einen modifizierten zweiten Anschlag 30 unterscheidet. Deutlich ist der Abbildung die unterschiedlich große radiale Erstreckung der beiden zweiten Anschläge 4, 30 in Richtung auf die Anschlagschraube 14 zu entnehmen. Der zweite Anschlag 30 baut radial kürzer als der andere zweite Anschlag 4. Der zweite Anschlag 30 ist so kurz, dass er nicht mehr gegen die Anschlagschraube 14 anschlagen kann. In der Abbildung ist ein radialer Abstand „c“ zwischen der Anschlagschraube 14 und dem zweiten Anschlag 30 eingerichtet. Der zweite Anschlag 30 ist ebenso wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel als Nutenstein 31 ausgebildet.
-
6 zeigt eine weitere Variante des beschriebenen Drehlagers, basierend auf dem in 4 abgebildeten Drehlager. Im Ausführungsbeispiel gemäß 6 ist lediglich eine modifizierte Anschlagschraube 32 vorgesehen, die länger ist als die Anschlagschraube 14. In der Abbildung ist ein radiale Überdeckung „h“ zwischen der Anschlagschraube 32 und dem zweiten Anschlag 30 eingerichtet. Auf diese Weise sind beide Anschläge 6 und 30 in den beiden Drehrichtungen wirksam.
-
Zwischen dem Gehäuse 1 und der Welle 2 ist eine Bremseinrichtung 33 eingesetzt, die Schwenkbewegungen der Welle 2 gegenüber dem Gehäuse 1 bremst. Diese Bremseinrichtung kann weggelassen werden und ist optional vorgesehen.
-
Das Drehlager weist gehäuseseitig einen Deckenanschluß 34 auf, der mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Bohrungen 35 im Gehäuse 1 umfasst. Das Drehlager weist ferner wellenseitig an einer Stirnseite der Welle 2 Gewindebohrungen 36 auf, um einen nicht abgebildeten Schwenkarm an das Drehlager anzuschrauben.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Gehäuse
- 2
- Welle
- 3
- erster Anschlag
- 4
- zweiter Anschlag
- 5
- Klemmnut
- 6
- Nutenstein
- 7
- Klemmmittel
- 8
- Hinterschnitt
- 9
- Klemmschraube
- 10
- Schraubenende
- 11
- Nutboden
- 12
- Gewindebohrung
- 13
- Durchgangsloch
- 14
- kürzere Anschlagschraube
- 15
- Gewindebohrung
- 16
- Schlitz
- 17
- erste Hülse
- 18
- zweite Hülse
- 19
- Außengewinde
- 20
- Innengewinde
- 21
- Schulter
- 22
- Schulter
- 23
- Vorsprung
- 24
- Wälzlager
- 25
- Schrägnadellager
- 26
- Kegelfläche
- 27
- Kegelfläche
- 28
- Kegelfläche
- 29
- Kegelfläche
- 30
- zweiter Anschlag
- 31
- Nutenstein
- 32
- längere Anschlagschraube
- 33
- Bremseinrichtung
- 34
- Deckenanschluss
- 35
- Bohrung
- 36
- Gewindebohrung
